Günlük hayatımızda aslında bir çok fiziksel olayla karşılaşıyoruz. Mesela çok uzakta bişe olsa parfüm kokusunu rahatlıkla alabiliyoruz. Dairemize çıkan merdivenlerden yukarı çıkarken evde pişirilen yemeğin kokusunu alabiliyoruz. Sıcak su ile bardağa bir çay poşeti koyduğumuzda çayın nasıl suya rengini verdiğini çok rahatlıkla gözlemleyebiliyoruz .
Bütün bu olaylar, difüzyon adı verilen aynı fiziksel fenomenle ilişkilidir. Maddelerin moleküllerinin karşılıklı olarak birbirine nüfuz etmesiyle meydana gelir.
Difüzyon, bir maddenin moleküllerinin, bir diğerinin molekülleri arasındaki boşluklara kendiliğinden karşılıklı olarak girmesidir.
Bu tanımda, her bir sözcük önemlidir: hem kendiliğinden hem de karşılıklı moleküllerin birbirleri arasındaki boşluğa girmesi.
Eğer kap içine bir bakır sülfat (mavi) çözeltisi döktüyseniz ve üstüne biraz su eklerseniz, ilk önce su ile bakır sülfat arasındaki oldukça açık bir sınırın zaman içinde gittikçe bulanıklaştığını görebilirsiniz. Deneyi bir hafta sürdürürseniz, bu sınır tamamen kaybolur ve renk farkı kaybolur.
Gazlarda difüzyon süreci çok daha hızlıdır. Silindirik bir cam kap aldık ve iç yüzeyine indikatör kağıt şeritleri tutturduk. Bu şeritler, bazı maddelerin buharlarının etkisi altında renklerini değiştirme yeteneğine sahiptir. Bu tür bir maddenin küçük bir miktarını bardağın altına döküyoruz ve bu bardağa silindirik bir kap yerleştiriyoruz. İlk olarak test şeritlerinin renklerini alt kısımlarında değiştirdiğini göreceğiz, ancak 10-20 saniye sonra şeritler tüm uzunluk boyunca parlak mavi bir renk kazanacak. Bu, hava ve gaz halindeki maddelerin birbirleriyle kendiliğinden karıştırıldığı, yani bir maddenin moleküllerinin diğerinin molekülleri arasındaki boşluklara karşılıklı olarak nüfuz ettikleri, dolayısıyla difüzyonun meydana geldiği anlamına gelir.
Sıcaklığın difüzyon hızına etkisi
Sıcaklıkla difüzyon hızı değişebilir. Bunu görmek için, biri sıcak, diğeri soğuk suyla iki bardak alın. Her iki bardağa aynı miktarda hazır kahve dökün. Bardaklardan birinde difüzyon daha hızlı ilerleyecektir. Göreceğiniz üzere sıcaklık arttıkça difüzyon hızı da artacaktır.
Katılarda difüzyon
Katılarda difüzyon oluşabilir mi? İlk bakışta cevap hayır gibi gözüküyor. Ancak gözlemler bu soruya başka bir cevap veriyor. İki farklı metali alıp birbirine sıkı bir şekilde tutturursanız örneğin altın ve kurşun bu iki metal bir milimetre derinliğe kadar difüzyona uğrayabilir. Ancak bunun gözlemlemek için beş yıl gibi bir süre geçmesi gereklidir.
Sonuç olarak Gazlar, sıvılar ve katılarda difüzyon oluşabilir, ancak difüzyonun akışı için gerekli süre önemli ölçüde değişir. Difüzyon oranı, difüzör maddelerin sıcaklığını artırarak artırılabilir.